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化学 高校生

化学の酸化還元の入試問題です。 わかるところだけでもいいので教えてください。

く酸化·還元> 次の文章を読んで問い(問 1~間 10)に答えよ。 鉛畜電池は(a)充電と放電を繰り返して行える重要な電池で自動車などに使われている。鉛蓄電池の正 極は酸化鉛,負極はイである。放電後の正極中に含まれる酸化鉛の成分量を調べてみよう。最初に、 (b) 6.7 g/Lのシュウ酸ナトリウム(COONA)2水溶液を調製し標準溶液とした。放電後の正極1.00 gと シュウ酸ナトリウム標準溶液 60.0mLを反応に十分な量の希硫酸に溶解した。希硫酸は十分な量の水素 イオンを供給するものとする。(c)シュウ酸ナトリウムは正極中の全ての酸化鉛を還元した。この反応時 に、シュウ酸ナトリウムはシュウ酸となり酸化され、最終的に ロ ウ酸1分子は2つの電子を酸化鉛に与える。 と ハになる。このとき、シュ 過剰にシュウ酸ナトリウムを入れているので正極を還元した後の溶液には未反応シュウ酸が残ってい る。これを(d)過マンカン酸カリウム水溶液で滴定したところ、15.0mLの過マンガン酸カリウム水溶液 を加えたところで、過マンガン酸力カリウムの色が消えなくなり当量点に達した。正極中の酸化鈴の還元 に関与しなかったシュウ酸ナトリウムの量が分かると、元の 60.0mLのシュウ酸ナトリウム水溶液の内、 正極中の酸化鉛を還元したシュウ酸ナトリウムの量が計算でき、さらに酸化鉛の量を求めることができ る。満定に用いた過マンガン酸カリウム水溶液の濃度を決めるため、(e)シュウ酸ナトリウム標準溶液 40.0mLに十分な量の希硫酸を加え、過マンガン酸カリウム水溶液で滴定したところ、50.0mLで当量 点に達した。ここで、酸化鉛以外の正極中の物質は滴定に全く影響を与えないものとする。 間1. 下線部(a) とは異なり放電だけしかできない電池を一般に何と呼ぶか。 問 2.| イの中に当てはまる物質名を書け。 問3. 下線部(b)のシュウ酸ナトリウム標準溶液の濃濃度を mol/L で表せ。 間 4. 下線部(c)の酸化鉛の還元反応が次に示してある。 反応式を完成させよ。ただし、電子はe-で表すこととする。 「内に化学式またはイオン式を書き込み、 PbO2 + b d a C 間 5. 」とハを化学式またはイオン式で表せ。ただし、係数は省いて答えよ。 ロ 間 6. 下線部(d)の過マンガン酸カリウムのカリウム原子、マンガン原子,酸素原子の酸化数を答えよ。正 負の符号も書くこと。 問7.下線部(e)の反応のとき、過マンガン酸イオンは還元される。そのイオン反応式は、 MnO4 + |ヘ|+|ト ニ ホ e → と表される。 = |と ホを数字で、 」とト」を化学式またはイオン式で答えよ。 へ 問8.滴定に用いた過マンガン酸カリウム水溶液の濃度を mol/L で表せ。有効数字2桁で答えよ。 問9.放電後の正極に含まれる酸化鉛を還元したシュウ酸ナトリウム水溶液は最初に加えた 60.0mLの 内、何 mLに相当するか。有効数字2桁で答えよ6 問 10.放電後の正極中に含まれていた酸化鉛の質量は何gか。有効数字2桁で答えよ。

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化学 高校生

青色で線を引いている2molの電子はどこからでてきたのですか?

235 [鉛蓄電池)次の文章を読み,あとの各間いに答えよ。 原子量0= 16, S=32, Pb= 207 鉛蓄電池は,鉛と酸化鉛(IV)を電極として希硫酸に浸したもので,鉛電極は( ア) 極で,酸化鉛(IV)電極は( イ)極である。放電時に,鉛電極では(i)式で示される ( ウ )反応が、酸化鉛(IV)電極では(1)式で示される(ェ )反応が進行する。 (a)]+ SO2- -→[b]+[C)]e- )には適する語句, 口には適する化学式や数を入れよ。 (1) 上の文章中の( (2) 鉛蓄電池を外部電源につなぎ,逆向きに電流を流すと,起電力が回復する。この 操作を何というか。また,この操作で起電力が回復する電池を何というか。 (3) この電池において電子e-1.00mol に相当する電気量が放電されると,鉛電極の質 量は何g増加または減少するか。また,このとき両極で使われる硫酸は何 mol か。 解説を見る (1) 鉛蓄電池の構造は, (-)Pb| HeSO4aq | PbO2(+) である。放電時における各極の反応は,次のように なる。 負極:Pb+ SO. → PbSO。+ 2e 酸化反応 正極:PbO2+ 4H*+ SO- + 2e W- Pbe PbO2 Pb PbO2 放電 → PbSO4+2H:0…還元反応 HSO。 充電 PbSó。 (3) 鉛電極で放電時に起こる反応は,次式で表される。 Pb + SO-- PBSO。 2e- Pb=207 物質量 1mol 1mol 2mol PBSO』= 303 質量 207g 303g 2molの電子e-に相当する電気量が流されると, Pbl mol (207 g) がPbSO.1 mol (303g)に変化する。 したがって,質量は、 303 - 207 = 96g の増加となる。いま,電子1.00molに相当する電気量 が放電されたとすると,96gの今の48gの資賞量増加と なる。 両極での変化を1つにまとめると,次式で表される。 鉛蓄電池が電子を2mol放電 すると、 負極:Pb 一→ PbSO』 (2e-) → 2PbSO』+2H.0 Pb+ PbO2+2H:SO。 1mol 1 mol 2mol →96g増加 2mol 2mol 正極:PbO2 PBSO。 2molの電子に相当する電気量が放電されると,硫 酸が2mol使われる。したがって,電子1.00mol に相 当する電気量が放電されたとすると,硫酸は1,00mol 使われる。 →64g増加 電解液:2H-SO4 → 2H:0 60g減少 (注)充電の場合は逆になる。

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化学 高校生

下線部が分かりません。硫酸も水も0.2molじゃないの?、

審電池を用いて一定の直流電流を流して水酸化ナトリウム水溶液の電気分解を行う ニ電解槽の両極から気体が発生しました。発生した気体の合計体積は、標準状態にし (3.36Lでした。次の各間いに答えなさい。H2SO4-98.0, H2O=18.0 電解槽の陽極,陰極で起こる反応をそれぞれイオン反応式で示しなさい。 (2金x2) [陽極) 40H → 2H2O + Og + 4e (陰極) 2H:0 + 2e- 20H + Hz 2)鉛蓄電池の正極·負極で起ころ反応をそれぞれイオン反応式で示しなさい。(2点x2) [正極) 【負極) (3)流れた電気量は何Cですか。有効数字3桁で答えなさい。 『計算】(1)の反応式より、陽極と陰極で発生する気体の体積比は1:2なので。 陽極で発生する気体の休積は 3.36×1+(1+2)=1.12 よって流れた電気量は, 0.0500×4=0.200 PbO2 SO + 4H 2e PBSO』 2H20 Pb SO2- PBSO』 2e 1.12-22.4=0.0500 0.200×9.65×104=1.93×104 (4点)答 1.93×104 C (4)放電前の銘鉛蓄電池の電解液が,密度1.22g/cm3, 濃度30.0%の希硫酸500mLであっ たとすると,放電後の希硫酸の濃度は何%になりますか。有効数字3桁で答えなさい。 【計算1(3)より、 流れた電子の物質量は0.200mol。 鈴蓄電池の全体の反応は次の式 PBO2+Pb+2H:SO』→2P6SO:+2H2Oで表され、2molの電子で、 硫酸2molが反応し水 2molが生成する。よって、この場合反応する硫酸は0.100mol.生成する水も0.100mol 教電後の溶液の質量は, 1.22×500-0.100×98.0+0.100×18.0=602 教電後の溶質の質量は, 1.22×500×30.0+100-0.100×98.0=173.2 173.2-602×100=28.77…=28.8 (4点)答 28.8 % コウ化とあが仕命」ます

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